기체 내에 넣은 전극에 고전압을 걸었을 때, 갑자기 기체의 절연상태(絶緣狀態)가 깨지면서 큰 소리와 함께 불꽃을 내며 방전하는 현상.

불꽃방전이 일어나는 최저의 전압을 불꽃전압, 전극간의 거리를 불꽃갭, 불꽃방전 때 일어나는 발광을 스파크라 한다. 그들의 값은 전극의 모양, 기체의 종류 또는 압력에 따라 다른데, 대기 중에서 구형(球形)의 전극을 사용했을 경우, 갭의 거리 1cm에 대해서 3만 V 정도이다. 뾰족한 모양의 전극에서는 이 값이 낮아진다. 자연현상에서는 뇌운에 의해서 일어나는 벼락이 불꽃방전의 예인데, 그 규모의 크기는 수백만 V라는 뇌운의 전압하에서 전광(電光)의 길이는 수 km, 최대방전전류는 수천∼수만 A에 이른다. 다만 불꽃은 연속적인 방전에 의한 것이 아니라, 단속적인 방전이 단시간에 겹쳐 일어난다. 내연기관의 전기착화(電氣着火)는 불꽃방전의 이용인데, 전기기기에 대해서는 일반적으로 바람직하지 못하고, 무선통신 등에서는 잡음원의 하나이다. 불꽃전압과 기체의 압력 및 전극간극(電極間隙) 사이에는 파셴의 법칙이 성립된다.